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THEMA: WMAP Auswertung

WMAP Auswertung 20 Mai 2017 20:40 #14783

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Lt. WMAP
• Die Datenlage lässt auf ein Universum mit flacher (Euklidischer) räumlicher Geometrie schließen.
Im Sinne eines Dreiecks mit Winkelsumme=180°?
Ich hätte eher auf >180° oder auch <180°, elliptisch bzw. hyperbolisch getippt, ich könnte mir auch einen Seltsamen Attraktor mit nicht ganzzahligen Dimensionen vorstellen aber flach? Ich kenne die Auswertung der winzigen Temperaturinhomogenitäten gegenüber dem Mittelwert von etwa 2,7 Kelvin als sogenanntes Leistungsspektrum im CMB aber flach? Es hat bei mir noch nicht „klick“ gemacht.

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Betreff des ThemasRelevanzDatum des letzten Beitrages
Zeigt WMAP ein offenes Universum?6.85Freitag, 30 Juni 2017

WMAP Auswertung 20 Mai 2017 21:41 #14784

Eine Krümmung des Raumes soll angeblich typische Verzerrungen im Abbild der Hintergrundstrahlung bewirken.
Kurz angedeutet hier: https://map.gsfc.nasa.gov/universe/uni_shape.html

NASA schrieb: If the universe were flat, the brightest microwave background fluctuations (or "spots") would be about one degree across. If the universe were open, the spots would be less than one degree across. If the universe were closed, the brightest spots would be greater than one degree across.


Einen besseren Link hab ich auf die schnelle nicht gefunden.

Allerdings kann ich das nicht ganz nachvollziehen. Warum sollte eine Raumkrümmung das Abbild der dunklen Flecken anders beeinflussen als das Abbild der hellen Flecken? Warum sollen die einen vergrößert und die anderen verkleinert werden? Die Projektionsfläche liegt ja fest, genau 360° um uns herum. Das verstehe ich nicht.

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WMAP Auswertung 20 Mai 2017 22:52 #14786

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Die Fehlergrenze beträgt nur 0,4% - unser Universum ist ein Euklidischer Raum.
Das heißt dann wohl: die String Theorien fallen weg, es kann keine Wurmlöcher geben, keinerlei „Abkürzungen“ im interstellaren Raum, zwei Parallelen werden sich niemals kreuzen…
Trotzdem provoziert mich „diese Flachheit“.
Ich las gerade: Das Universum ist flach, wenn wir heute unter dem gleichen Öffnungswinkel beobachten, unter dem sie ca. 380 000 Jahre nach dem Urknall in vergleichbarer Entfernung, also um den Expansionsfaktor 1100 des Universums, verringert wären. (Und das zeigen die WMAP Ergebnisse.)
Als markantes Kennzeichen im Leistungsspektrum ist die besondere Überhöhung der Amplitude bei 1° zu betrachten. Sie erscheint uns heute unter dem gleichen Winkel von 1° wie am Mikrowellenhintergrund vor rund 380 000 Jahren.
= Flach.
Komisch. Aber es ist so.

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WMAP Auswertung 21 Mai 2017 07:01 #14793

Mein Problem fürs Verständnis liegt in der V-förmigen Illustration auf dieser Seite:
map.gsfc.nasa.gov/mission/sgoals_parameters_geom.html
(nicht sicher ob ich das Bild hier direkt einfügen darf)

Denkt man sich das nämlich 360° um uns herum merkt man: keine irgendwie geartete Krümmung kann aus 360° mehr oder weniger als 360° machen. Angenommen im Bild wechseln sich 180 wärmere und 180 kältere Flecken ab, dann bekäme man nur dann größere Winkel wenn weniger zu sehen wären als je 180. Es müssten also "Dinge" verschwinden. ???

Angenömmen ich wäre Amateufunker am Südpol (der Nordpol ist ja nicht mehr sicher von Eis bedeckt^^) und auf jedem 10ten Längengrad um den Äquator (kann jeder Breitengrad sein) eine Station mit der ich Kontakt hielte... Die Funkwellen (Kurzwelle) folgen der Erdkrümmung. Ich stelle fest: ich empfange alle 36 Stationen im Abstand von 10° trotz Krümmung. Wo ist da eine Winkelveränderung? Ich kann die Krümmung der Erdoberfläche so nicht feststellen. Daran dürfte sich auch nichts ändern wenn die Erde ein Luftballon wäre den zwischenzeitlich irgend jemand aufpustet.
Beim Abbild der Hintergrundstrahlung müsste es sich doch eigentlich ähnlich verhalten, auch in 3 Dimensionen.

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WMAP Auswertung 21 Mai 2017 10:05 #14794

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Das Universum kühlt weiter ab und „erfriert“ >>> und dann???

Winkelsumme Dreieck>180° elliptisch spots* Ω 0 >1 Universe were closed
Dito <180° hyperbolisch dito Ω 0 <1 open
Dito =180° flach dito Ω 0 =1 flat
*Hintergrundstrahlungsschwankungen, die von Schwingungen in Plasmawolken kurz nach dem Urknall herrühren. Krümmungen des Raums gibt es nur örtlich in der Nähe von Massen
www.welt.de/wissenschaft/article16030966...aches-Universum.html
von Prof. Ulrich Walter toll beschrieben
Es spricht wirklich niemand mehr von Fußball- oder Trompetenform usw. ich recherchierte gründlich.
Bei „flach“ denke ich an ein Blatt Papier, an 2D aber das kann doch nicht…also übertragen ins dreidimensionale, wie die reine Oberfläche einer Kugel 2D hat, die Kugel selber aber 3…
Ich lass das Thema mal ein paar Tage ruhen.

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WMAP Auswertung 21 Mai 2017 19:59 #14800

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Ach, entschuldige, dieses umgedrehte V...
Das ist dem Lambda-CDM-Modell ( de.wikipedia.org/wiki/Lambda-CDM-Modell )
entlehnt, welches WMAP in allen Aussagen stützt;
Omega "muss" gleich 1 sein, weil sonst Alan Guths Inflationstheorie nicht stimmt>>> Riordan (Stanford Linearen Beschleuniger-Zentrum ) und Schramm, Professor der Physik an der Universität von Chicago (1990:25, 27) nach den COBE Auswertungen 1990:
: „Zwischen dem offenen und dem geschlossenen Universen gibt es ein Universum mit Omega gleich 1 - ein Universum, das genau die kritische Dichte hat. ... So ein flaches Universum, mit Omega genau gleich 1, brauchen wir, wenn wir verstehen möchten, wie es sich Milliarden von Jahren lang ständig ausdehnen konnte, ohne in sich zusammen zu stürzen (Big Crunch) oder auseinander zu fliegen (Big Chill). Und wenn Alan Guths Inflationstheorie stimmt, muss Omega genau gleich 1 sein."

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WMAP Auswertung 21 Mai 2017 21:40 #14803

Das ist mir schon klar.
Mir geht es nur um die Frage: kann sich eine eventuelle Raumkrümmung überhaupt im Abbild der Hintergrundstrahlung zeigen? Und wenn ja, wie.

Mit der Winkelsumme kann man das jedenfalls nicht machen denn ein einziger messbarer Winkel lässt sich schlecht mit zwei unbekannten Winkeln addieren um zu prüfen ob da 180° rauskommt. Ich wundere mich nur wieso dies immer wieder als DIE Methode dargestellt wird.

Eine Verzerrung des Bildes dürfte sich eigentlich nur zeigen wenn hot spots und cold spots unterschiedlich betroffen werden. Die Projektionsfläche liegt ja fest und wenn irgendwas vergrößert erscheint muss etwas anderes verkleinert werden.

Es bleibt eigentlich nur noch das das Bild nicht verzerrt sondern insgesamt vergrößert oder verkleinert erscheint, sich quasi der sichtbare Ausschnitt ändert.
Wie kann man das feststellen? Da fällt mir nur der Cosinussatz ein. Der setzt aber voraus das man den tatsächlichen räumlichen Abstand zweier entfernter Bezugspunkte bestimmen kann möglichst ohne Friedmann bzw das LCDM Modell dafür zu verwenden. Andernfalls läuft man Gefahr die zu testende Größe versehentlich indirekt mit sich selbst zu vergleichen (gibt es sicher einen mathematischen Begriff dafür).

Das sind die Bedenken die ich so habe. Wenn die jemand ausräumen kann: bitte immer her damit ;)

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WMAP Auswertung 21 Mai 2017 22:23 #14804

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Indirekt. Nicht als Abbild sichtbar, sondern aus den Ergebnissen zu ermitteln: Aus der kosmischen Hintergrundstrahlung lässt sich die Dichte des Universums ablesen. Daraus ergibt sich wiederum die Geometrie des Universums, die sphärisch Ω0 >1 sattelförmig Ω0 <1oder flach Ω0 =1 sein kann. Im ersten Fall mit der positiven Raumkrümmung ist die kritische Dichte überschritten; dieses Universum wird sich nach einer Phase der Expansion wieder zusammenziehen. Im zweiten Fall wird die kritische Dichte unterschritten, die Raumkrümmung ist negativ und das Universum dehnt sich fortwährend aus. Im dritten – ermitteltem – Fall, lassen die bisherigen Daten auf einen Wert nahe der kritischen Dichte schließen und damit auf eine flache Geometrie des Universums.

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WMAP Auswertung 22 Mai 2017 14:55 #14817

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Hallo Merilix,

Mir geht es nur um die Frage: kann sich eine eventuelle Raumkrümmung überhaupt im Abbild der Hintergrundstrahlung zeigen? Und wenn ja, wie.

Mit der Winkelsumme kann man das jedenfalls nicht machen denn ein einziger messbarer Winkel lässt sich schlecht mit zwei unbekannten Winkeln addieren um zu prüfen ob da 180° rauskommt. Ich wundere mich nur wieso dies immer wieder als DIE Methode dargestellt wird.


Die Aufnahme, die ein Satellit wie WMAP oder Planck macht, sieht wie im Bild aus.

Es ist die Innenseite einer Kugel. Im Bild sind Anistropien zu sehen, aus denen man Schlüssse bezüglich der Geometrie des Raumes zieht, der dergestalt in der Aufnahme des Satelliten als zweidimensionaler gekrümmter Raum abgebildet wird.
Etwa so, als wenn man einen Ball fotografiert und aus der vorliegenden euklidisch flachen Abbildung des Balls auf dem Foto schließt , dass die Oberfläche des Balls ein zweidimensionaler gekrümmter Raum sein muss.
Die Mathematik dazu sind afaik Kugelflächenfunktionen und 2 oder N-Punkt-Korrelationsfunktionen.

Beste Grüße
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WMAP Auswertung 22 Mai 2017 21:28 #14827

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Ausgehend von meiner Eingangsfrage, verstehe ich jetzt ein mathematisch flaches Universum besser, nachdem ich mich mit räumlicher Topologie, Mannigfaltigkeit, Gauß und Riemann beschäftigt habe. Ich kann mir aber auch eine positiv oder negativ gekrümmte Oberfläche (auf einem Körper) vorstellen.
Die Herausforderung für mich ist, dass meine zwei Augen „in der Wirklichkeit“ 3D sehen können und nichts anderes, (ein Teleskop oder eine Kamera „sieht anders“) von Sinnestäuschungen und abstrakten geometrischen Formen auf dem Papier etc. abgesehen (ein wirkliches Blatt Papier hat für mich 3D, denn seine Höhe ist wenn auch noch so klein benennbar).

Ich weiß nicht, weshalb ich trotzdem nicht zufriedener bin. Vielleicht weil mich das "flache" Universum an die "flache Erdscheibe" erinnert und provoziert?

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WMAP Auswertung 22 Mai 2017 22:23 #14835

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Die Herausforderung für mich ist, dass meine zwei Augen „in der Wirklichkeit“ 3D sehen können und nichts anderes

Vielleicht kannst du ein Auge zudrücken. ;)
Das Problem ist nicht der als flach vermessene Raum, sondern aus der Messung ein Universum kritischer Dichte abzuleiten.
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WMAP Auswertung 22 Mai 2017 22:29 #14838

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Ein Auge zudrücken, das ich daran nicht dachte!

_
Immerhin ist damit Alan Guths Inflationstheorie unterfüttert.-
Die Hintergrundstrahlung kühlt weiter ab und dann?
"Sense"?

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WMAP Auswertung 23 Mai 2017 19:41 #14871

Chalawan2000 schrieb: Die Hintergrundstrahlung kühlt weiter ab und dann?
"Sense"?


Gute Frage. Eine fundierte Antwort würde bedeuten, dass man die Dunkle Energie verstanden hätte. Eine Fahrt nach Stockholm wäre Demjenigen sicher.

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WMAP Auswertung 23 Mai 2017 20:39 #14875

Hier passt vielleicht folgender Gedanke ganz gut rein:
Die Wellenlängen der Hintergrundstrahlung, die wir heute messen, entsprechen gemittelt etwa einer Temperatur von 2,7 Kelvin.
Die Variationen, die in der 5. Nachkommastelle auftreten, lassen wir mal außer Acht.
D.h., dass die Photonen, die 380.000 Jahre nach dem Beginn die Ursuppe verließen, seither an Energie verlieren.
Wo steckt diese Energie? Wenn der Energiesatz gilt, und davon ist auszugehen, dann steckt diese Energie in der Expansion. Denn es ist auch davon auszugehen, dass die Photonen des Hintergrundes wieder an Energie gewönnen, wenn das Universum wieder kontrahieren würde.
Die Frage, die sich hier stellt, ist doch die: Wie verrechnet sich die abnehmende Photonenenergie mit der Expansion der Raumzeit, also der DE?
Wenn die DE etwas eigenständiges ist, also eine unabhängige negative Energieform der Raumzeit selbst, dann arbeitet sie gegen die abnehmende Photonenenergie.
Das Universum müsste also zunehmend langsamer expandieren. Es würde sich quasi wie eine Feder spannen.
Trotz der gemessenen Zunahme der Expansionsgeschwindigkeit mithilfe der SN1A -Beobachtungen bin ich sehr zurückhaltend in der Annahme, dass das tatsächlich der Dynamik unseres Universums entspricht.
Aber, solange wir keinen Schimmer davon haben, was denn diese DE sein soll, gibt es keine schlüssige Antwort auf die oben gestellte Frage.
Grüße
Thomas
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WMAP Auswertung 24 Mai 2017 07:38 #14885

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Die Gesamtenergie des Universum bleibt weder erhalten noch geht sie verloren - sie ist einfach undefinierbar. Wie soll das denn aufaddiert werden?
„Wie verrechnet sich die abnehmende Photonenenergie mit der Expansion der Raumzeit?“ > Nicht unbedingt verlustreich, aber gibt es in einer flachen Raumzeit Gravitation, Dehnung von Wellen?
Materie und Energie sind wesensgleich, sagte Einstein. Es ist bestimmt unwichtig, ob sie sichtbar sind oder nicht. -
Die Form des Universums wird als Zylinder oder Trompetenähnlich dargestellt, (nach WMAP, Lambda CDM und Planck) auf deren Oberfläche ein Euklidischer Raum „existieren“ kann, ein Dreieck mit Winkelsumme=180°=flach.
„Wenn die DE etwas eigenständiges ist, also eine unabhängige negative Energieform der Raumzeit selbst, dann arbeitet sie gegen die abnehmende Photonenenergie.“ > die Materie verliert durch Verlangsamung Energie - wie das Licht durch Vergrößerung der Wellenlänge und lt. QM haben Teilchen mit Masse auch Welleneigenschaften. Die Energie einzelner Photonen bleibt erhalten, und alle Prozesse in den Galaxien erfüllen den Energiesatz. Zumindest wenn „alle kooperieren“…
Das Bild des expandierenden Luftballon Universums veranschaulicht zwar die Expansion ganz gut, darf aber nicht allzu wörtlich (bzw. bildlich) genommen werden: Der leere Raum hat keine physikalische Realität. Wenn Galaxien sich voneinander entfernen, kann ich diese Relativbewegung wahlweise als »Expansion des Raums« oder als »Bewegung durch den Raum« betrachten.
„Aber, solange wir keinen Schimmer davon haben, was denn diese DE sein soll, gibt es keine schlüssige Antwort auf die oben gestellte Frage.“ > Sie macht jedenfalls ordentlich Druck und nahe des Nullpunktes, zeigt sie bestimmt ungewöhnliche Eigenschaften analog zur Suprafluidität/BEK für Flüssigkeiten, was meinst du? Gibt es Antigravitation?

„In 10 Milliarden Jahren wird die Dunkle Energie völlig dominieren und das Universum deshalb exponentiell in der Zeit expandieren. Alle Galaxien werden aus dem Horizont entschwinden - nur der Virgo-Haufen bleibt uns erhalten. In etwa 100 Billionen Jahren bilden sich die letzten Sterne aus spärlichen Gaswolken. Danach bleiben nur noch die ausgebrannten Sternenreste übrig - Weiße Zwerge, Neutronensterne und Schwarze Löcher, sowie Braune Zwerge und Planeten. Wenn Protonen nach etwa 1034 Jahren zerfallen, schmelzen auch alle stellaren Reste dahin - nicht jedoch die Schwarzen Löcher. Diese haben die längsten Lebenszeiten, supermassereiche Löcher zerfallen erst in 1087 Jahren, falls Hawking recht hat. Wie sieht also das Universum in 10100 Jahren aus?“
www.lsw.uni-heidelberg.de/users/mcamenzi/AkadHD_2015_1.html
Das heist also Big Chill – that‘s it!


Vieleicht darf ich später noch einen Gedanken äußern, nicht ausgerechnet jetzt, nach Steven Hawking.
tschüß

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WMAP Auswertung 25 Mai 2017 01:21 #14909

Chalawan2000 schrieb: Die Fehlergrenze beträgt nur 0,4% - unser Universum ist ein Euklidischer Raum.
Das heißt dann wohl: die String Theorien fallen weg, es kann keine Wurmlöcher geben, keinerlei „Abkürzungen“ im interstellaren Raum, zwei Parallelen werden sich niemals kreuzen…
Trotzdem provoziert mich „diese Flachheit“.
Ich las gerade: Das Universum ist flach, wenn wir heute unter dem gleichen Öffnungswinkel beobachten, unter dem sie ca. 380 000 Jahre nach dem Urknall in vergleichbarer Entfernung, also um den Expansionsfaktor 1100 des Universums, verringert wären. (Und das zeigen die WMAP Ergebnisse.)
Als markantes Kennzeichen im Leistungsspektrum ist die besondere Überhöhung der Amplitude bei 1° zu betrachten. Sie erscheint uns heute unter dem gleichen Winkel von 1° wie am Mikrowellenhintergrund vor rund 380 000 Jahren.
= Flach.
Komisch. Aber es ist so.


Was ist daran komisch? Wir haben 2017. Eigentlich sind sich seit 2011 schon alle einig, dass das Universum so gut wie sicher flach sein muss, und 72% dunkle Energie, enthält, usw...

Gibt ja da dieses berühmte Paper. arxiv.org/pdf/1105.3470.pdf

Interessant wird's auf Seite 20, wo die Wahrscheinlichkeitsverteilungen aufgetragen sind. Blöd nur, dass das mit der Standardkerze nicht so recht hin haut.

Glücklicherweise rettet der mit Planck nun noch genauer vermessene CMB das Modell wieder, indem er den bei der Vermessung der Supernovae 1a unterschätzten Fehler ausgleicht.

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WMAP Auswertung 26 Mai 2017 10:24 #14935

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1.)
Reisender schrieb: „Was ist daran komisch? Wir haben 2017. Eigentlich sind sich seit 2011 schon alle einig, dass das Universum so gut wie sicher flach sein muss, und 72% dunkle Energie, enthält, usw...
>Nicht nur 2011 nicht, sondern nie sind sich – alle - einig, es gibt zumindest immer 2 gegensätzliche Meinungen. Das geht konform mit bekannten Wissenschaftstheoretikern wie Ernst Mayr, hingegen begründest du deine Verlautbarung nicht.
>Als Rotationstorus ist das Universum nicht nur flach sondern formänderbar von 2D zu 3D
Reisender schrieb: „Glücklicherweise rettet der mit Planck nun noch genauer vermessene CMB das Modell wieder, indem er den bei der Vermessung der Supernovae 1a unterschätzten Fehler ausgleicht.“
>Lt. Wiki gibt es zwar CMB – meinst du Lambda CDM?
2.)
Bezüglich meiner Eingangsfrage:
Big Chill – endlose Expansion des Raums in ein zunehmend leerer werdendes Vakuum, außer Energie. Das hieße, eine Entwicklung vom derzeitigen Druckbereich „extrem hohes Vakuum=XHV im interstellaren Raum zum Idealem Vakuum (IV) mit 0 Druck, 0 Molekülen und unendlicher mittlerer freien Wellenlänge. (auf der Erde können technisch keine materiefreien Vakua hergestellt oder gemessen werden.)
Haben die permanent größer werdenden Voids heute Einfluss auf die Galaxien und wie war das vor 1 oder 5 Mrd. Jahren?
3.)
Durch die Hitze des Urknalls (bzw. 380.000 Jahre danach) kam es zur Inflation, Expansion - eine Druckwelle.
Wodurch verursacht sollte die durch DE beschleunigte Expansion zwischenzeitlich aufgehört haben?
4.)
@Thomas
Wie meinst du das: „Das Universum müsste also zunehmend langsamer expandieren. Es würde sich quasi wie eine Feder spannen.“
>Das wurde ja bis vor kurzem von der Kosmologie erwartet, vertreten und erscheint (mir) als eine Option vollkommen logisch. Nur, weshalb sollte bei verlangsamter Expansion das Universum wie eine Feder gespannt sein? Ist die Feder nicht eher ausgeleiert?
5.)
>Verwandtes Thema - Wollen wir diskutieren? - Thema Forschungsbericht 2012 - Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik - Inflation und Zyklen im Multiversum - Autoren Lehners, Jean-Luc. www.spiegel.tv/videos/126793-neuestes-vom-urknall

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WMAP Auswertung 26 Mai 2017 12:55 #14937

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Hallo Reisender!
Tut mir leid, ich habe mich vor eineinhalb Stunden vertan, jedenfalls was CBS angeht, CMB Cold Spot, mea culpa.
Ich gehe davon aus, dass minimale Abweichungen in der Anfangsgröße der Voids durch beschleunigte Expansion erheblich werden á la Lorenz, dem dies bei der Berechnung meteorologischer Daten auffiel.

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WMAP Auswertung 26 Mai 2017 14:30 #14939

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Ergänzung zu deinem Link arxiv.org/pdf/1105.3470.pdf 2011
Noch frischer und präziser sind die Daten vom Planck Weltraumteleskop

arxiv.org/abs/1303.5076 2013
arxiv.org/abs/1502.01589 2015

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